Wirtschaftliche Lösungen mit Leuchtdioden (LEDs)

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Sophia Sommer
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1 Wirtschaftliche Lösungen mit Leuchtdioden (LEDs) Besonders auch mit Retrofit-Lampen (Vortrag ca. 30 ) Berchtesgaden, den 3.Juli 2014

2 Dipl.Ing. Wolfgang Buttner FH München - Maschinenbau Schwerpunkt Energietechnik Lichttechnik seit 1993 IB Effiziente LichtSysteme, Landsberg Berater, Planer, Contracting-Planer Energieberater für KMU (zugelassen bei der KfW) Stellv. Vorstand Landsberger Energieagentur e.v.

3 Effizienz verschiedener Leuchtmitteltypen Lumen/Watt (bei weißem Licht) Aktuell 140 lm/w Leuchtenlichtausbeute verfügbar

4 Weitere Aussichten: Höhere Effizienz -> weniger Abwärme Kleinere Bauformen Mehr Licht aus gleichem Bauvolumen

5 Theoretische maximale Lichtausbeute Maximum der Ausbeute bei 555 nm Die Bäume können also nicht in den Himmel wachsen Bilder : wikipedia ESL Hier liegen sehr gute Entladungslampen

6 Klimaschutz = Erneuerbare + Effizienz Die Größenordnung Werte von 2011 aus " 80 Beleuchtung; Wind; 48,1 50 [TWh] Photovoltaik; 18,5 Biomasse; 28,8 Wasser; 19 Einsparpotential elektrische Beleuchtung; Photovoltaik Biomasse Beleuchtung Heute (2014) : 40 TWh könnten eingespart werden!

7 CO2-Emissionen der Beleuchtung der Schatten 71 TWh sind kwh elektrische Energie Pro kwh werden aus dem Deutschen Kraftwerkspark 565 g an CO2 emittiert. Also werden insgesamt 40 Milliarden kg CO2 durch Beleuchtung hervorgerufen. Pro Kopf der Bevölkerung (bei 80 Mio.) sind dies rund 500 kg oder eine halbe Tonne oder ein zwanzigstel aller energiebedingten CO2-Emisionen

8 Verluste am Beispiel einer Glühlampe

9 2010 zum Vergleich : Die (konservative) Schätzung des ZVEI Summe D: 21,7 TWh

10 Aufbau einer diskreten LED Dioden sind Halbleiterbasierte Stromventile (=Gleichrichter) Seit den 1970er Jahren gibt es monochrome diskrete LEDs als Anzeige- und Signallampen Sie wurden mit einigen ma bestromt Hohe Lichtleistungen waren aber ohne Kühlung nicht möglich Ohne Blaues Licht keine vernünftige Farbwiedergabe Blaue LEDs gibt es erst seit etwa 10 Jahren Bild aus wikipedia

11 Derzeit übliche SMD-LEDs mit guter bis sehr guter Farbwiedergabe Ein, zwei oder sogar drei Leuchtstoffe wandeln kurzwelliges Blau um Farbwiedergabeindices Ra bis 98 zu erreichen (=CRI) Bild : wikipedia

12 VDE / CE-Verlust durch Retrofit? Hängt von der Art des Umbaus ab.. Quelle : ( Osram ) Quelle :

13 Umbau von Lichtbändern (Langfeldleuchten mit EVG) 1- und 2-lampig L58 auf -> LED-retrofit in einem Landsberger Baumarkt G13-Fassungen bleiben NEU: 1 Treiber je Lampe Verdrahtung wird umgebaut Herstellertypenschild wird ersetzt (Umbau-Kosten kpl.: ca. 70 bis 80 je Lampe 150 cm)

14 VDE-Zeichen bei Retrofit-Lampen sinnvoll..oder gleichwertig: KEMA, TÜV, etc.

15 z.b. SubstiTube mit VDE

16 Erzielbare Kapitalverzinsungen bewegen sich zwischen 0 und mehreren 100%! Oberste Priorität: Austausch aller Temperaturstrahler (Verzinsungen sind bis zu 3-stellig) Austausch von Leuchtstofflampen bringt 2-stellige Verzinsungen im Gewerbe Austausch von Hochdrucklampen (Halogenmetalldampf) liegt in der Regel bei 1-stelligen Renditen muß in jedem Falle genau gerechnet werden NB: Glühlampen (also auch Halogenglühlampen) ersetzen lohnt immer!

17 Verzinsung einer 12W LED bei 3h Betrieb pro Tag Preis vor 3 Jahren 50 - jetzt 20

18 Kapitalverzinsung im Privathaushalt bei 1h/Tag

19 Verkaufsraumbeleuchtung einer Bäckerei Effiziente LichtSysteme ELS IB Wolfgang Buttner Landsberg 19

20 Kapitalverzinsung einer Einzelmaßnahme (Gastronomie) Wo sonst sind noch solche Renditen denkbar?

21 LEDs rechnen sich sogar bei kleinen Leistungen 6 Watt gespart klingt nach wenig Rechnet sich aber trotzdem

22 LED-Linienlampen in Lichtrohren Wichtig! Lichtrohrsystem auf einem Flur

23 Energieschleuder Personenaufzug Istzustand: 5 Leuchtstofflampen 36 Watt verbrauchen im 24h-Betrieb: 5 x 46 x 8760 / 1000 = 2015 kwh / a (Dies entspricht ca. 600 l Öl Primärenergie pro Jahr.) Eine optimale Lösung: 6 Stück LEDs zu 4,5 Watt benötigen am Präsenzmelder: 6 x 4,5 x 1000 /1000 = 27 kwh / a Einsparung somit : 99%

24 Wirtschaftlichkeit einer Umrüstung auf Retrofit-LEDs (Päd. Inst. München) Gerechnet mit nur h Lebenserwartung - (statt )

25 Einsparpotential an einer Schule je Stockwerk Retrofit bei EVG-Leuchten im 2.OG noch nicht sinnvoll. Kostenschätzung ohne Präsenzmelder (nur Retrofit / neue Leuchten)

26 Präsenzmelder mit Tageslichtsensor sinnvoll

27 LED Linienlampe mit guter Kühlung = optimal (doppelter Nutzen!) Vorher L15 Nachher LED 6W

28 Sind LEDs teuer? kommt auf die Bh/a an Die Rendite ist entscheidend nicht die Investition & auch nicht der ROI

29 Renditen in der Straßenbeleuchtung Fallbeispiel neue Leuchte mit Mast 5% Verzinsung reicht nicht aus für ein ESC

30 Aber auch Renditen > 100% möglich

31 Maximal mögliche Effizienz in Tiefgaragen (derzeitiger Stand der Technik) LED Radarsensor Dimmung Ausgelegt auf 20 Jahre Betrieb Quelle:

32 Rendite abhängig von vielen Faktoren

33 Ersatz von Metalldampflampen (in Hallenpendelleuchten) Weitere Eigenschaften steuer-/ +regelbar

34 Industriehalle mit Tageslichtanteil bei 3000 h/a

35 Zusammenfassung: LEDs haben Eigenheiten Empfindlich auf Hitze (Faustregel: pro 10K mehr Temperatur halbiert sich die Lebenserwartung; daher sind LED in der Straßenbeleuchtung besonders langlebig.) Empfindlich auf Feuchte Effizienz sinkt mit steigender Temperatur Effizienz steigt mit der Farbtemperatur (bei Fluoreszenz-LEDs) Farbwiedergabe extrem unterschiedlich Perfekt geeignet für die Erzeugung von monochromem Licht Kein anderes Leuchtmittel kann so perfekt gedimmt werden Binning -> Klasseneinteilung (Farbort, Lichtstrom etc.) Alterungsprozesse (Lichtstrom/Farbverschiebung) Lumenpaket (Lichtstrom) (noch) nicht beliebig hoch Sie werden daher nie alle anderen Leuchtmittel ersetzen (nur fast!)

36 Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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